12 ธ.ค. 2021 เวลา 12:00 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี
ในโลกที่เรามองไม่เห็น มีสงครามชนิดหนึ่งดำเนินต่อเนื่องมาเนิ่นนานแล้ว นั่นคือสงครามของนักเข้ารหัสและนักถอดรหัส หรือที่เรียกว่า Cryptographer เช่นดร.เครก คอสเตลโล แห่งไมโครซอฟต์ เขาเคยพยายามอธิบายเรื่องควอนตัมคอมพิวเตอร์ให้เราฟังแล้วตั้งแต่ปี 2019 ใน TED talk และสิ่งที่เขากล่าวไว้ก็กำลังเป็นรูปเป็นร่างมากขึ้นเรื่อยๆ รวมถึงคำพยากรณ์ถึงการดิสรัปต์ระบบความปลอดภัยต่างๆนานา แต่ดูเหมือนสิ่งที่ทำให้เราตื่นตัวกันจริงๆ จังๆ ก็เมื่อมีการพยากรณ์ว่าควอนตัมคอมพิวเตอร์อาจทำลายบล็อกเชนได้ และทำให้ระบบเงินคริปโตล่มสลาย ซึ่งพวกเราที่เพิ่งก้าวเข้าสู่วงการไม่นานนี้ คงต้องรำพึงว่ายังไม่ทันรวยก็จะซวยเสียแล้วหรือ
2
ในอดีตตั้งแต่ศตวรรษที่ 16 ราชินีแมรี่แห่งสก็อตต์ต้องพ่ายแพ้แก่ราชินีเอลิซาเบธ ส่วนหนึ่งก็เพราะความสามารถในทีมถอดรหัสของควีนเอลิซาเบธเหนือชั้นกว่า สามารถล่วงรู้แผนการที่พระนางแมรี่คิดปลงพระชมน์พระองค์ สุดท้ายศรีษะที่หลุดจากบ่าจึงเป็นของพระนางแมรี่แห่งสก็อตต์ พอมายุคสงครามโลกครั้งที่สอง ฮิตเลอร์ก็ยิ่งใหญ่ได้ด้วยการเข้ารหัสอีนิกม่าที่ขึ้นชื่อว่าไม่มีวันถูกถอดได้ แต่แล้วอลัน ทูริ่ง นักคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษก็สร้างอุปกรณ์ขึ้นมาดับฝันฮิตเลอร์ และมีส่วนสำคัญให้ฝ่ายสัมพันธมิตรชนะสงครามโลกครั้งที่สอง
4
การสื่อสารของคอมพิวเตอร์ที่เราใช้กันอยู่ทุกวันนี้วางอยู่บนระบบ Bit ที่เราประกอบด้วยเลข 0 และ 1 ยาวต่อเนื่องกันไปเรื่อยๆ เหตุผลที่นักเข้ารหัสแห่งศตวรรษที่ 20 มั่นใจในความปลอดภัยของมันมาก ก็เพราะ Integer Factorization หรือทฤษฏีการแยกตัวประกอบจำนวนเต็ม เช่น เลขสองจำนวนไหนบ้างที่คูณกันแล้วได้เท่ากับ 8,908 การหาเลขสองจำนวนดังกล่าวทำได้ยากมาก และถ้าจำนวนเต็มที่จะหาทวีความซับซ้อนขึ้น เราก็ยิ่งหาจำนวนประกอบสองตัวนั้นได้ยากขึ้น แม้ใช้ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ก็ยังต้องใช้เวลายาวนานจนแทบจะเรียกว่าเป็นไปไม่ได้ โดยหลักการนั่นจึงเป็นการเข้ารหัสที่โทรศัพท์และคอมพิวเตอร์ของพวกเราใช้อยู่ตอนนี้ และนักเข้ารหัสคิดว่าเรา (น่าจะ) ชนะสงครามการเข้ารหัสตลอดไป
4
จนกระทั่งทฤษฏีฟิสิกส์สะเทือนโลกอย่าง “กลศาสตร์ควอนตัม” แผ่ขยายเข้าสู่โลกของการคำนวณ เท่านั้นละ ไม่มีอะไรแน่นอนหรือปลอดภัยอีกต่อไปแล้ว
เรารู้กันว่าเสาหลักหนึ่งของกลศาสตร์ควอนตัมคือ Superposition หรือการค้นพบว่าในระดับควอนตัมแล้ว อนุภาคหนึ่งสามารถอยู่ได้สองแห่งในเวลาเดียวกัน มีพฤติกรรมสองแบบได้พร้อมๆกัน สิ่งที่อยู่ห่างกันล้านปีแสงจึงสามารถส่งอิทธิพลต่อกันในเวลาเดียวกัน
ในกลศาสตร์ควอนตัมมีสิ่งที่เรียกว่า qubit ซึ่งย่อมาจาก quantum bit ซึ่งแทนที่จะมีสถานะเพียงแค่ 0 หรือ 1 แต่คิวบิตสามารถมีสถานะเป็นอนันต์ หมายถึงสถานะที่เป็นทั้ง 0 และ 1 ในเวลาเดียวกัน เราเรียกปรากฏการณ์นี้ว่า ‘superposition’
7
และเมื่อเรามีสองคิวบิตใน superposition ก็แปลว่าจะเกิดการรวมกันของ 00, 01, 10, 11 และถ้าเป็นสามคิวบิต ก็จะเป็นการผสมผสาน 8 รูปแบบ เพิ่มขึ้นทวีคูณเรื่อยไป ดังนั้นการเพิ่มคิวบิตขึ้นไปเรื่อยๆ ก็ทำให้เกิดการผสมผสานจำนวนมหาศาล ดังนั้นในควอนตัมคอมพิวเตอร์ที่มีคิวบิตและซูเปอร์โพสิชันมากพอ ย่อมสามารถสร้างการผสมผสานออกมา ‘พร้อมกัน’ ทำให้การแกะรหัสนั้นเร็วกว่าคอมพิวเตอร์ยุคปัจจุบันแบบเทียบกันไม่ได้
1
นี่เองทำให้เครก คอสเตลโลบอกว่า หากควอนตัมคอมพิวเตอร์เกิดขึ้นจริงได้เมื่อไร ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ในยุคนี้จะกลายเป็นลูกคิด แน่นอนเราหวังกันว่าปัญหาใหญ่ๆ ทั้งหลายบนโลก ไม่ว่าจะเป็นารเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศ ไปจนถึงการต่อสู้กับโรคร้าย จนถึงไขความลับของเอกภพ จะสามารถแก้ได้โดยควอนตัมคอมพิวเตอร์
1
แต่ก่อนจะพัฒนาถึงตอนนั้น ก็คาดการณ์ได้ว่าควอนตัมคอมพิวเตอร์จะต้องสามารถถอดรหัสทุกอย่างที่เราใช้รักษาความปลอดภัยได้ด้วย เงินจากทุกธนาคารจะถูกโขมยได้ในพริบตา เศรษฐกิจโลกจะปั่นป่วน ให้ความรู้สึกเหมือนคำทำนายวันสิ้นโลกนิดหน่อย เอาเป็นว่ามันก็ชวนให้วิตกก็แล้วกัน เครก คอสเตลโลบอกว่ากว่าจะคิดค้นควอนตัมคอมพิวเตอร์สำเร็จ อาจต้องรอ 10-30 ปี คนมองโลกแง่ดีก็บอกว่านักเข้ารหัสคงมีเวลาคิดระบบป้องกันภัยได้ทัน แต่ความจริงไม่ง่ายเช่นนั้น เพราะทั้งรัฐบาลและผู้ไม่ประสงค์ดีอาจเริ่มเก็บข้อมูลต่างๆ ที่ถูกเข้ารหัสไว้ตั้งแต่ตอนนี้แล้ว เพื่อรอวันที่ควอนตัมคอมพิวเตอร์ใช้ได้ และจะได้เอามาแกะรหัสเหล่านี้ หน่วยงานภาครัฐ กองทัพ และสถาบันการเงินต่างๆ เก็บข้อมูลความลับไว้เป็นเวลาราว 25 ปี นั่นหมายความว่าถ้าควอมตัมคอมพิวเตอร์ใช้ได้ในอีก 10 ปี ก็เท่ากับเราป้องกันช้าไป 15 ปีแล้ว
3
แต่ก็อีกนั่นแหละ ดังที่สตีเฟ่น ฮอว์กิง เคยบอกไว้ว่า “ควอนตัมฟิสิกส์ไม่ได้แค่อยู่เหนือความคาดหมายของเราเท่านั้น แต่มันอยู่เหนือ 'ความสามารถที่จะคาดหมาย' ของเราด้วย” เช่นนั้นแล้ว อนาคตก็ยังคงเป็นสิ่งที่ไม่อาจรู้อยู่ดี
ฟังคลิปบรรยายของดร.เครก คอสเตลโล ฉบับเต็มได้ที่ https://www.ted.com/.../craig_costello_in_the_war_for...
สำนักพิมพ์ Sophia
1
โฆษณา